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    SSC/SSCC檢測

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    SSC硫化氫應力腐蝕試驗 項目名稱 SSC硫化物應力腐蝕試驗
    檢測目的

    金屬在含硫化氫的酸性水

    溶液中的抗破壞性能

    檢測範圍

    石油管道,法蘭,閥門,

    自動儀表,鍋爐,液化

    氣罐等壓力容器,金屬

    等製品

       項目簡介

         SSCC是指受拉伸應力作用的金屬材料在硫化物介質中,由於介質與應力的耦合作用而發生的脆性斷裂現象。SSC全稱是Sulfide Stress Cracking,中文名稱是硫化物應力腐蝕試驗,硫化物應力腐蝕開裂(Sulfide Stress Corrosion Cracking,簡寫SSCC或SSC),按標準NACE TM0177-2005進行實驗。SSC測試主要采用恒負荷應力腐蝕實驗(A法)和三點彎曲法測試實驗(B法)。

         在酸性環境中,硫化物應力腐蝕開裂(SSCC)是破壞性和危害性最大的一種腐蝕形式,受到國內外專家的普遍關注。SSCC是在外加應力和腐蝕環境雙重作用下發生的破壞,其產生有3個必要條件:敏感的材料、酸性環境和拉伸應力。SSCC與通常所說的應力腐蝕有所區別,在通常所說的應力腐蝕中,環境所起的作用是以陽極溶解為主,而SSCC則是以陰極充氫為主,雖然SSCC機理尚未被完全揭示,但目前大多數學者傾向於把這種開裂解釋為氫脆破裂。應力腐蝕開裂無明顯的征兆,因此易對長輸管道(尤其是天然氣管道)造成災難性的後果。

       項目機理
    目前,關於SSCC的機理研究主要有氫脆理論,認為腐蝕的陰極反應產生氫,氫原子進入金屬內部,並擴散到裂縫尖端,使這一區域變脆,在拉伸應力作用下發生脆斷。氫在應力腐蝕中起著主要作用,但是關於氫如何引起脆斷的看法各有不同:有些學者認為氫降低了裂紋前緣原子鍵結合能;有些學者認為吸附氫的作用使表麵能下降;還有些學者則認為氫氣造成高的內壓,促進位錯活動等等。
    近年來,隨著應力作用下的腐蝕斷裂研究不斷深入,把陽極溶解和氫擴散致脆的過程結合起來,可以較好地分析一些腐蝕斷裂現象。一般認為,氫在應力腐蝕中的作用應根據具體情況而定:在有些腐蝕體係中以氫脆為主,另外一些腐蝕體係中則以陽極溶解為主。高強鋼中硫化物引起的金屬破裂被認為是氫脆所致,氫是應力腐蝕斷裂的重要因素,但在低強度鋼中,氫不是應力腐蝕斷裂的主要因素。
    關於H2S促進滲氫過程的機理目前有不少假說,但真正的試驗依據還不多。有些學者認為H2S的存在使Fe-H鍵能降低,氫原子很容易從金屬表麵轉移到深處;有些學者認為,由於S-H鍵的強度比Fe-H鍵弱,在H2S溶液中,H2S中的氫比吸附到金屬表麵的原子氫更容易離解而進入金屬內部;有些學者認為吸附在金屬表麵上的H2S分子破裂形成了新的氫原子,即H2S+2e→2H吸附+S2,導致金屬表麵的氫濃度升高;有些學者認為H2S起催化劑的作用;還有些學者認為,溶解而未電離的H2S分子促進了氫脆,它吸附在鋼材的表麵,對質子放電起橋式配位體作用,從而加速放電反應,並使氫進入鋼中。上述研究都提供了H2S加速滲氫過程的依據,說明了H2S引起的應力腐蝕破裂本身受擴散過程控製,其中點陣擴散是這類脆斷的主要控製因素。高強鋼在酸性H2S環境中容易產生破裂,就是因為H2S促進了因腐蝕產生的氫原子擴散到裂紋前緣的金屬內部,使氫脆更快發生。從微觀角度分析,腐蝕所引起的內部氫脆,要經曆氫原子的化學吸附→溶解(吸附)→點陣擴散→形成氫化物→裂紋或氣泡4個階段。
       試驗方法及標準
    試驗方案
    試驗標準

    樣品要求

    備注

    A法-標準拉伸
    NACE TM0177-2005
    GB/T4157-2006
    ASTM G39-99
    ISO 7539-2011
    模擬工況試驗
    另提供圖紙
    溫度:25±3°C
    受力:屈服強度80%或用戶自定
    試驗介質 :
    溶液A:氯化納5%、冰乙酸0.5%、飽和硫化氫溶液
    溶液B:氯化納5%、冰乙酸0.23%、乙酸鈉0.4%、飽和硫化氫溶液
    評定:斷裂及裂紋
    B法-標準彎曲
    美標(三點彎):67.3mm*4.57mm*1.52mm
    國標(兩點):寬15-25mm,長110mm-255mm,大加載應力(200MPa以上)試樣,厚度要求0.8-1.8mm
    C法-C形環
    美標:外徑≥15.9mm 國標:外徑≥15mm具體參照圖紙
    D法-標準雙懸臂梁
    中美標:110mm*30mm*10mm
    四點彎曲法
    長110mm-250mm,寬15mm-50mm,厚度客供
    GHSC硫化氫電偶腐蝕
    NACE TM0177-2005
    參考硫化氫試驗條件
    GHSC試驗應按上述對SSC試驗規定的要求進行,並滿足下列附加的要求、選擇和說明。
    a)CRA試樣與完全浸入試驗溶液的非合金鋼(即碳鋼)形成電偶。按NACE TM0177-1996的要求,非合金鋼的麵積與浸濕的CRA試樣的麵積的麵積比在應在0.5~1之間。加載夾具與試樣和耦合的碳鋼之間應電絕緣。對於特定應用的評定,CRA可以與在使用中將與之耦合的,低合金材料的試樣耦合。
    b)試驗環境為NACE TM0177-1996的A溶液,其H2S分壓為0.1MPa,溫度為24℃±3℃。對於特定應用的評定,可采用E2.5中所述的SSC試驗環境。
       試驗設備:應力環

           實驗室實力雄厚,應力環數量充足,SSC硫化氫應力腐蝕試驗可同時進行120組試驗,HIC試驗可同時進行200組試驗。

    硫化氫應力腐蝕應力環

       製樣要求

    >>SSC-A法-標準拉伸 製樣CAD圖紙及實物圖(樣品數為3個一組)

    SSC-A法-標準拉伸 製樣CAD圖紙及實物圖

    >>SSC-四點彎曲 ISO 7539和ASTM G39製樣CAD圖紙及實物圖(樣品數為3個一組)

    SSC-四點彎曲 ISO 7539和ASTM G39製樣CAD圖紙及實物圖

       試驗樣品實物展示

       SSC試驗後樣品微觀圖展示

    硫化氫應力腐蝕試驗後圖片

       實驗室

    實驗室環境

                              


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    標簽:
    HIC檢測氫致開裂試驗 SSC硫化氫腐蝕 應力導向氫致開裂(SOHIC) SSC/SSCC檢測

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